DESIGN OF PRECAST CONCRETE BUILDING STRUCTURES

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CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS EN BETON PREFABRIQUE
Leçon 4 Assemblages constructifs
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But des assemblages

• Liaisonner les éléments avec la construction
  portante
• Transférer les efforts au travers des joints
• Transférer les efforts vers les composants de
  stabilité
• Assurer le fonctionnement de sous-systèmes
  complémentaires
• ? action diaphragme des planchers,
• ? distribution transversale de charges
  concentrées,
• ? réalisation de structures hyperstatiques
• ? etc.

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Critères de conception

• Conportement structurel
  
  
• ? Résistance
• ? Influence de changements de volume
• ? Déformations
• ? Ductilité
• ? Durabilité
• Principe de composition équilibrée dun détail de
  liaison

Liaison principale
Soudures
Epaisseur minimale de béton pour assurer
lancrage de larmature soudée
Ancrage barre
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Critères de conception

• Tolérances dimensionnelles
• Possibilité de
  règlage en 3 directions
• Absorption de variations en longueur
• dans les espaces entre éléments
• Tenez compte des différences de contreflèche
  entre éléments de longueur différente

Elément plus long
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Critères de conception

• Résistance au feu
• ? Les assemblages doivent avoir la même
  résistance au feu que les éléments
• ? Evitez le passage de gaz chaud ou flammes au
  travers des éléments ou des joints

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Mécanismes de transfert de forces

• Occlusion
• Barre dans un Colonne dans un
  Profilé métallique
• évidement puits de fondation collé
  dans une colonne

Eventuellement avec boulon plaque métallique
Evidement Barre Neoprène
Profilé métallique
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Mécanismes de transfert de forces

• Recouvrement darmatures
• Principe de recouvrement
• Liaison par goujon
• entre épingles
• Armatures ancrées dans les joints et évidements

goujon
béton coulé sur place
moule

épingles de liaison
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Mécanismes de transfert de forces

• Goujons
• Principe de transfert de forces au moyen de
  goujons

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Mécanismes de transfert de forces

• Adhésion
• Friction
• Surface de dalle alvéolée rendue rugueuse
• Transfert defforts de cisaillement par friction
  occlusion

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Mécanismes de transfert de forces

• Cisaillement combiné avec occlusion
• Joints crantés

Armature de chaînage
Transfert defforts de cisaillement dans les
joints verticaux entre murs
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Mécanismes de transfert de forces

• Décalage de joints
• Transfert de forces par décalage
  de joints

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Mécanismes de transfert de forces

• Liaisons boulonnées
• Liaison boulonnée
  entre poutre et colonne
• Cornière en fer dans le
• pied de colonnes pour
• liaison boulonnée

Boulon encastré Armature filetée en tête Douille
expansive forée Douille filetée ancrée
neoprène
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Mécanismes de transfert de forces

• Soudure
• Profilés métalliques
  incorporées dans le
  béton

Soudure
Armature soudée à une cornière
Armature transversale
Liaison soudée
Bande métallique soudée aux plats
Plat métallique ancré
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Types dassemblages

• Transfert defforts de compression
• Des matériaux dappuis ou un lit de mortier sont
  nécessaires pour éviter des concentrations de
  contraintes et permettre certains mouvements
• Exemples de
• surfaces de contact
• irrégulières Différentes conditions de charges
• dans des appuis élastomères

Risque déclatement en cas dabsence ou de
mauvais dimensionnement de lappui
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Types dassemblages

• Transfert defforts de compression
• ? Contraintes de traction dans les éléments
  avoisinants
• Appui dur concentré Dilatation latérale
  dun
• matériau dappui doux

Contraintes de traction dans labout de colonnes
Rétrécissement des trajectoires de contraintes
Déformation du matériau dappui
Contraintes de traction à une certaine distance
des abouts
Etriers
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Types dassemblages

• Transfert defforts de traction
• ? Recouvrement darmatures, éventuellement
  combiné avec action de goujon
• Armatures en attente ancrées dans du béton
  coulé en place

Armatures en attente ancrées dans des alvéoles
évidées
Goujon entre armatures en épingle
Armatures ancrées dans les joints entre éléments
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Types dassemblages

• Transfert defforts de traction
• ? Boulonnage, soudure, liaisons mécaniques.
• Soudure dune cornière à des
• détails métalliques incorporés
• Cornières métalliques
• fixées par boulonnage
  Suspension
• dans des douilles filetées
  mécanique
• et rails dancrage

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Types dassemblages

• Transfert defforts de traction
• ? Goujons
• Liaison avec tiges dans une gaine pour appuis
  isostatiques

Gaine remplie de béton fin
Tiges
Appui néoprène
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Types dassemblages

• Transfert defforts de cisaillement
• ? Adhérence, friction, crantage, goujons, etc.

Contraintes de cisaillement dans les joints
longitudinaux entre dalles alvéolées de planchers
Transfert de contraintes de cisaillement
horizontales entre poutre et planchers, par
friction et effet goujon des étriers
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Types dassemblages

• Transfert de moments fléchissants
• ? Boulonnage, soudure, recouvrement darmatures
• Liaison hyperstatique
• entre poutre et colonne
• Cornières avec armatures
  soudées pour recouvrir les armatures
  principales de la colonne

Armatures dancrage soudées aux cornières
Soudures
Soudure
cornière
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Types dassemblages

• Transfert de torsion
• ? Boulonnage, soudure
• Exemple dune liaison
  devant reprendre de la torsion

Tiges filetées dans gaines remplies de béton
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Autres critères de conception

• Production
• ? Evitez des surcharges de détails
• ? Evitez de perforer les moules
• ? Minimisez le nombre de détails à incorporer
• ? Utilisez des détails standardisés
• ? Utilisez des détails en série
• ? Laissez la possibilité pour solutions
  alternatives
• ? Utilisez des détails excluant des erreurs
  dutilisation
• Stockage et montage
• ? Des détails en saillie peuvent rendre le
  stockage difficile
• ? Choisissez des détails de liaison simples et
  rapides
• ? Les tolérances dimensionnelles doivent pouvoir
  être reprises
• ? Les assemblages doivent être facilement
  accessibles

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Autres critères de conception

• Choisissez des solutions simples
• Solution complexe
• Bon exemple de liaison
• efficace